美國科學家使用石墨烯研製出了一款調製器，科學家表示，其能大幅提高數據包的傳輸速度，實現超快數據通訊。
基本介紹
- 中文名：石墨烯調製器
- 地點：美國
- 屬性：調製器
- 對應：超快數據通訊
簡介,優勢,頻寬容量,套用,
簡介
美國加州大學伯克利分校教授、美國國家科學基金會納米尺度科學和工程中心主任張翔領導的科研團隊將石墨烯鋪展在一個矽波導管的頂部，建造出了這款能打開或關閉光的光調製器(調製器是控制數據傳輸速度的關鍵)，其調製速度目前為1吉赫(千兆赫)，但從理論上來講，未來單個光調製器的調製速度可達500吉赫。
科學家們發現，施加不同電壓，石墨烯中電子的能量(費米能級)會改變，而石墨烯是否吸收光線也會決定其費米能級。當施加充足的負電壓時，電子被吸出石墨烯並不再能吸收光子，因此，當光子通過石墨烯時，石墨烯完全透明，光被“打開”。當施加某種正電壓時，石墨烯也是透明的，但電子緊密地包裹在一起，使它們無法吸收光子，從而有效地“關閉”光線。科學家在石墨烯上找到了一個最有效的位置來施加足夠的電壓，以此讓該石墨烯調製器擁有了打開或關閉光線的能力。
優勢
與基於電學的組件相比，基於光學的組件有多種優勢，包括能攜帶更密集的數據包更快地傳輸。新調製器是全球最小的光調製器，僅為25平方微米，比一般為幾平方毫米的普通商用調製器小很多，其能在現有最快速度10多倍的速度下操作，新技術有望顯著提升超快光通訊和光計算的能力，未來，使用該石墨烯調製器，消費者只需幾秒，就能將整部三維高清電影“搬”到智慧型手機上。
頻寬容量
體形“纖細”，但石墨烯的頻寬容量很大，石墨烯能吸收的光涵蓋數千納米，從紫外線到紅外線都可。科學家指出，這使石墨烯調製器能比現有最頂級調製器(其操作頻寬為10納米)攜帶的數據更多。且用來製作調製器的石墨烯非常少，一支鉛筆中的石墨提供的石墨烯足以製造出10億個光調製器。
套用
新石墨烯調製器不僅可用於消費電子產品上，還可用於任何受限於數據傳輸速度的領域，包括生物信息學以及天氣預報等，未來也會廣泛套用於工業領域。該試驗的參與者、伯克利分校超快納米光學小組的負責人王峰表示，新調製器也可用於調製其他頻率範圍的光線，比如中波紅外線(廣泛適用於分子感測等方面)等。
